Система управления электрическим режимом дуговых электропечей при групповой работе в часы максимума потребления электроэнергии

(71) Сибирский готитут по проектир юл. У 22 ов, Р.В, М еев,Михеев,Минеева тайнс сударственн ованию метал урги м учетаЭ 1-48.руктивпромьппргия",ле ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ческих заводов(56) 1. Автоматизированная инционно-измерительная системаи контроля электроэнергии ИИСТехническая информация. "Инстные указания по проектированиюэлектротехнических установокленных предприятий", М., "Эне1975, У 7.2. Электротехническая промность. - Сер. "ЭлектротермияВып. 8 (180), 197, с. 35-38.(54) (57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ДУГОВЬЕ ЭЛЕКТРОНЕЧЕИПРИ ГРУППОВОЙ РАБОТЕ В ЧАСЫ МАКСИМУМА ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ, содержащаязадатчики-программаторы активноймощности дуговых электропечей, соеди. -ненные первыми выходами с сумматороммощностей электропечей, включенныхв работу, исполнительный механизмвключения электропечей, к первомувыходу которого подключены пультыэлектропечей, и задатчиквременипрохождения максимума потребленияэнергии, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения производительности группы электропечей,4(51) Н 05 В 7/148, Г 27 0 1С 05 Г 1/66 вторые выходы задатчиков-программаторов соединены с блоком задания и кодирования временных сдвигов сложения величин активных мощностей электропечей, первый выход кото рого соединен с первым входом регистра блоков сложения, а второй выход через временной задатчик - мер - с дополнительным входом сумматора мощностей электропечей, вклю ченных в работу, выход которого подключен к второму входу регистраблоков сложения, связанного выходом .через регистр блоков формирования сигналов, пропорциональных величи- нам максимумов заданной продолжител ности, с входом регистра блоков сравнения и определения минимальной величины значения максимумов заданной продолжительности, выход которо го соединен с первым. входом блока измерения времени включения очередной печи, к второму входу которого подключен третий выход блока задания и кодирования временных сдвигов сложения, а выход блока измерения времени включения очереднойпечи соединен с входом исполнительного механизма включения электропечей, к второму выходу которогочерез инициативный блок подключенпервый вход дискриминатора, соединенного вторым входом с,задатчикомвремени прохождения максимума потребления энергии, третьим. входомс пультами электропечей, а выходы5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к электротермии, конкретно к автоматизированным системам управления электрическим режимом дуговых электропечей.Система автоматического управления электрическим режимом дуговыхэлектропечей при групповой работепризвана обеспечить необходимоепо технологии и, по возможности,бесперебойное снабжение электроэнергией для нагрева, плавлениязагруженной в печь шихты и доводки расплава до заданного составас обеспечением оптимальных электроэнергетических характеристик приминимуме приведенных затрат, в томчисле на электроэнергию.Известна система контроля электрического режима дуговых электропечей в часы максимума нагрузки энергосистемы, включающая в себя устройства измерения мощности, счетчикипотребляемой дуговыми электропечами электрической энергии и блоксуммирования результатов измерений 11 .Недостатком такой системы является невозможность автоматизации процесса управления, отсутствие возможности поиска оптимального решенияпо изменению электрического режима печей.Известна также система управления электрическим режимом дуговыхэлектропечей при групповой работев часы максимума потребления энер-гии, содержащая задатчики-программаторы активной мощности дуговыхэлектропечей, соединенные первымивыходами с сумматором мощностейэлектропечей, включенных в работу,исполнительный механизм включенияэлектропечей, к первому выходу которого подключены пульты электропечей, и задатчик времени прохождения максимума потребления энергии .2 ,Эта система имеет следующие недостатки. Возникающие в процессеработы превышения мощности группыдуговых электропечей сверх заданно"го значения приводят к отключениюпечей, а значит и к существенномуснижению их производительности. Припрогностическом управлении группойдуговых сталеплавильных печей система не учитывает их директивные электрические режимы и плановые задания по технологическим цикламплавки.. Цель изобретения - повышение производительности группы электропечей.Поставленная цель достигаетсятем, что в системе вторые выходызадатчиков-программаторов соединеныс блоком задания и кодирования временных сдвигов сложения величинактивных мощностей электропечей,первый выход которого соединен спервым входом регистра блоков сложения, а второй выход через временной задатчик - таймер - с дополнительным входом сумматора мощностейэлектропечей, включенных в работу,выход которого подключен к второмувходу регистра блоков сложения,связанного выходом через регистрблоков Формирования сигналов, пропорциональных. величинам максимумовзаданной продолжительности, с входом регистра блоков сравнения иопределения минимальной величинызначения максимумов заданной продолжительности, выход которого соединен с первым входом блока измерения времени включения очередной печи, к второму входу которого подключен третий выход блока задания икодирования временных сдвигов сложения, а выход блока измерения времени включения очередной печи соединен с входом исполнительного механизма включения электропечей, к второму выходу которого через инициативный блок подключен первый входдискриминатора, соединенного вторымвходом с задатчиком времени прохождения максимума потребления энергии, третьим входом - с пультамиэлектропечей, а выходы дискриминатора соединены с входами задатчиков-программаторов активной мощности электропечей,На чертеже приведена блок-схема предлагаемой системы.К электропечам 1 и 2 подключенызадатчики-программаторы 3 .и 4 активной мощности К выходам задатчиковпрограмматоров 3 своими входамиподсоединен регистр-сумматор 5 мощ, ностей электропечей 1, включенныхв работу. Блок б задания и кодирования временных сдвигов сложениявеличин активных мощностей печей 1 и 2, через временной эадатчик3 1 таймер 7 соединен с регистром-сумматором 5 мощностей электропечей, включенных,в работу. Выходы регистра-сумматора 5 и блока 6 задания и кодирования сдвигов интервалов времени соединены через регистр 8 блоков сложения сумм заданных значений мощностей со значениями мощностей цикла плавки печи 2, подлежащей к включению с учетом времени сдвига этого цикла, регистр 9 блоков формирования электрических сигналов, пропорциональных величинам максимумов заданной продолжительности, и через регистр 10 блоков сравнения и определения минимального значения максимума заданной продолжительности с блоком 11 декодирования и измерения времени включения очередной печи, подлежащей к включению. Второй .вход блока 11 декодирования и измерения времени включения очередной печи 2 соединен с одним из выходов блока 6 задания и кодирования временных интервалов, а выход подключен кисполнительному механизму 12, Один из выходов исполнительного механизма 12 соединен с пусковыми устройствами электросталеплавильной печи 2, а другой выход через инициативный блок 13 подключен к дискриминатору 14. Другие входы дискриминатора 14 подключены к задатчику 15 времени максимума энергосистемы и к электропечам 1 и 2, а выходы - к задатчикам-программаторам 3 и 4 активной мощности дуговых электропечей.Работа системы управления электрическим режимом дуговых электро- печей при групповой работе в часы максимума энергосистемы происходит следующим образом.С пультов дуговых сталеплавильных электропечей 1 и 2, например с блок-контактов ключей-марок или высоковольтных выключателей, поступают электрические сигналы на входы дискриминатора 14, на другой вход которого поступает электрический сигнал запуска всей системы управления от задатчика 15 времени максимума энергосистемы. В случае совпадения рассматриваемого момента времени с часами прохождения максимума, например для зоны Кузбассэнерго с 20 до 23 ч, 162063 51 О253540 45 50 55 дискриминатор 14 запускается в работу и вырабатывает два дискриминационных электрических информативных сигнала. Первый сигнал зависит от того, какие печи 1 включены в работу и подключает задатчики-программаторы 3 этик печей к регистру-сумматору 5. Второй сигнал зависит от того, какая печь 2 отключена и подлежит очередному включению, иподключает задатчик-программатор 4 этой печи к блоку 6 задания и кодирования временных сдвигов сложения величин активных мощностей печей. В соответствии с первым типом дискриминационного сигнала от задатчиков-программаторов 3 электрические сигналы, например по напряжению, пропорциональные активным мощностям электропечей 1, поступаютв регистр-сумматор 5, где они суммируются и происходит формирование электрических сигналов, например по напряжению, пропорциональных сумме заданных задатчиками-программаторами 3 значений активных мощностей электропечей 1, включенных в работу, для дискретных моментов времени, например через одну минуту, длительности прогнозируемого периода управления, например равного времени 30 мин (принятого в СССР времени максимума), задаваемый временным задатчиком-таймером 7.Электрические сигналы, пропорциональные заданным значениям мощностей цикла плавки печи 2, подлежащей к очередному включению, поступают от ее задатчика-.программатора 4 .через блок б задания и кодирования сдвига времени сложения на первый вход регистра 8 блоков сложения величины суммы заданных значений мощностей электропечей 1 с заданными значениями мощностей цикла плавки печи 2 с учетом времени сдвига этого цикла. На второй вход регистра 8 блоков сложения поступает электрический сигнал с регистра-сумматора 5. Результаты суммирования с регистра 8 поступают в виде набора электрических сигналов, пропорциональных просуммированным мощностям печей 1 и печи 2 для различных моментов времени включения (например, ь = 1, 2, 3, , 30 мин) ;печи 2, задаваемых блоком б кодирования и задания сдвигов времени35 40 50 Ь пределах прогнозируемого периода управления, например 30 мин. На входы регистра 9 блоков формирования электрических сигналов, пропорциональных величинам максимумов заданной продолжительности, например тридцатиминутного максимума, посту- . пают наборы сигналов, пропорциональные просуммированным мощностям. С. выходов регистра 9 блоков определения максимума заданной продолжительности электрические сигналы поступают на регистр 10 блоков последовательных сравнений и определения минимального значения мощности заданной продолжительности, который . вырабатывает сигнал, поступающий на блок 11 декодирования и измерения времени включения очередной печи, при котором значение суммарного максимума мощности заданной про-должительности на прогнозируемом отрезке времени периода управления групповой работой печей минимально. С выхода блока 11 электрический сигнал поступает на исполнительный блок 12, который включает печь 2 в момент времени, пропорциональный электрическому сигналу, поступившему с блока 11. После включения печи 2 цикл операций в описанной выше последовательности повторяется вновь, начиная с суммирования заданных значений активных мощностей электропечей 1, включенных в работу, в зависимости от выплавляемых марок сталей. Для распознавания печей 1, включенных в работу, и печей 2, готовящихся к очередному включению, служит подключаемое инициативным блоком 13 простейшее устройство - дискриминатор 14, сблркированный, например, с ключами-марками операторов, с выхода которого управляющие сигналы-команды поступают на задатчики-программаторы 3 и 4.Таким образом, автоматизированная система управления электрическим режимом дуговых электропечей 5 1 О 15 20 25 30 при групповой работе в часы максимума энергосистемы осуществляет подключение дуговой сталеплавильной электропечи в такой момент времени, когда общая суммарная нагрузка с учетом потребляемоймощности работающих печей будет минимальна по сравнению с любыми другими моментами времени включения внутри прогнозируемого интервала времени управления.Реализуемость предлагаемой автоматизированной системы управле-. .ния электрическим режимом дуговых электропечей при групповой работе в часы максимума энергосистемы не вызывает сомнений, так как применяемые блоки сложения активной мощности, задатчики-программаторы, дискриминатор, задатчик, таймеры, блоки кодирования и декодирования временных уставок, блоки последовательных сравнений, блоки определения максимума или минимума активной мощности и исполнительные блоки известны и небольшие трудности могут возникнуть лишь при объединении большого количества этих блоков в регистры. Большая часть блоков может быть заменена простейшими вычислительными устройствами, что не противоречит существу предлагаемой системы управления, а лишь позволяет придать ей более компактный вид.Предлагаемая система управления электрическим режимом дуговых электропечей при групповой работе в часы максимума нагрузки энергосистемы позволяет по сравнению с прототипом повысить эффективность управления при условии сохранения плановой производительности группы печей добиться снижения порядка на 203 величины тридцатиминутного максимума нагрузки, что в расчете на группу из четырех печей типа ДСП"100 с трансформаторами мощностью 60 МВ А позволит получить условно-годовой экономический эффект 1 млн. руб.1162063 Составитель Техред И.Аст Таракан Корректор В. Си Реда р М. Петров Зака исное 4/5 илиал ППП ".Патент". г. Ужгород. ул. Проектная. 4 91 Тираж НИИПИ Государственног по делам изобретений 35, Москва, Ж, Рауш